بررسی تغییرات بیان ژن های آنتی‌اکسیدانی درگیر در تحمل به تنش خشکی چهار ژنوتیپ گندم نان حساس و متحمل به تنش خشکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

2 گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.

3 گروه زراعت و اصلاح نباتات ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.

10.22059/ijfcs.2023.365057.655028

چکیده

تنش خشکی از مهمترین عوامل محدود کننده رشد گیاهان و حاصلخیزی خاک می‌باشد که باعث کاهش محصول در گیاهان زراعی می‌شود. به‌منظور بررسی بیان نسبی ژن‌های مرتبط با تحمل تنش خشکی، 4 ژنوتیپ (شامل دو عدد حساس و دو عدد مقاوم به تنش رطوبتی) گندم نان به‌عنوان عامل A تحت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌‌های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی در مرحله شروع گلدهی به‌عنوان عامل B در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان بررسی شدند. بیان ژن‌ها در نمونه‌های مورد بررسی با واکنش زنجیره ای پلی مراز نیمه کمی در سه تکرار انجام شد. از ژن گلوتاتیون پراکسیداز (GAPDH) به عنوان ژن خانه‌ دار استفاده شد. بررسی میزان بیان نسبی ژن‌های آنتی‌اکسیدانی نشان داد که تحمل بالای رقم میهن به تنش خشکی را می‌توان احتمالاً به فعالیت بالای آنزیم کاتالاز و اسکوربات پراکسیداز و تحمل بالای رقم اروم را به فعالیت بیشتر آنزیم‌های آنتی اکسیدانی پرولین سنتتاز، پراکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز نسبت داد. با توجه به اینکه ژن‌های آنتی اکسیدانی کاتالاز، اسکوربات پراکسیداز، پرولین سنتتاز، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز در ارقام متحمل، در شرایط تنش و نرمال افزایش بیان معنی‌داری را نسبت به ارقام حساس و در همان شرایط تنش و نرمال از خود نشان دادند، بنابراین این ژن‌ها ممکن است در شرایط تنش باعث القاء تحمل به تنش خشکی در گیاه می‌شوند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

How gene expression changes in four drought-sensitive and -tolerant genotypes under water deficit

نویسندگان [English]

  • Behnam Tahmasebpour 1
  • Sodabeh jahanbakhsh Godehkahriz 1
  • Alireza tarinejad 2
  • Hamid Mohammadi 3
  • Ali Ebadi 1
1 Department of plant genetics and production engineering, Faculty of agriculture and natural resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
2 Department of Agricultural Biotechnology, Faculty of Agriculture, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran.
3 Department of Agronomy and plant breeding, Faculty of Agriculture, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran.
چکیده [English]

Drought stress is one of the most important limiting factors for plant growth and soil fertility, which causes crop yield reduction. In order to investigate the relative expression of genes related to drought stress tolerance, 4 genotypes (including two sensitive and two resistant to moisture stress) of bread wheat as factor A were subjected to a factorial experiment on basis randomized complete block design with three replications under normal and drought stress at the beginning of flowering stage as factor B in the research farm of Azerbaijan Shahid Madani University. The expression of genes in the examined samples was performed by semi-quantitative polymerase chain reaction in three replicates. Glutathione peroxidase gene (GAPDH) was used as housekeeping gene. Examining the relative expression level of antioxidant genes showed that the high tolerance of Mihan cultivar to drought stress can probably be attributed to the high activity of catalase and ascorbate peroxidase enzymes and the high tolerance of Arum cultivar to the higher activity of antioxidant enzymes proline synthetase, peroxidase and attributed to superoxide dismutase. Considering that the antioxidant genes catalase, ascorbate peroxidase, proline synthetase, peroxidase and superoxide dismutase in tolerant cultivars showed a significant increase in expression under stress and normal conditions compared to sensitive cultivars under the same stress and normal conditions, so this Genes may induce tolerance to drought stress in plants under stress conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought؛ stress؛ yield؛ components؛
  • analysis؛

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 25 فروردین 1403
  • تاریخ دریافت: 27 شهریور 1402
  • تاریخ بازنگری: 19 آبان 1402
  • تاریخ پذیرش: 22 آبان 1402
  • تاریخ انتشار: 25 فروردین 1403